Gasmotordriven värmepump för fjärrvärmenätet i Oxie

(1)

Det här verket har digitaliserats vid Göteborgs universitetsbibliotek och är fritt att använda. Alla tryckta texter är OCR-tolkade till maskinläsbar text. Det betyder att du kan söka och kopiera texten från dokumentet. Vissa äldre dokument med dåligt tryck kan vara svåra att OCR-tolka korrekt vilket medför att den OCR-tolkade texten kan innehålla fel och därför bör man visuellt jämföra med verkets bilder för att avgöra vad som är riktigt.

Th is work has been digitized at Gothenburg University Library and is free to use. All printed texts have been OCR-processed and converted to machine readable text. Th is means that you can search and copy text from the document. Some early printed books are hard to OCR-process correctly and the text may contain errors, so one should always visually compare it with the ima- ges to determine what is correct.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

CM

(2)

Rapport R128:1984

Gasmotordriven värmepump för fjärrvärmenätet i Oxie

Förstudie

Staffan Luterkort Tord Torisson

Leif Lemmeke

INSTITUTE! FÖS BTCGDWMEffrAliON

Accnr

ploc

(3)

R128 : 1984

GASMOTORDRIVEN VÄRMEPUMP FÖR FJÄRRVÄRMENÄTET I OXIE

Förstudie

Staffan Luterkort Tord Torisson Leif Lemmeke

Denna rapport hänför sig till forskningsanslag 821677-8 från Statens råd för byggnadsforskning till Malmö Energiverk, Kraftvärmeverket, Malmö

(4)

I Byggforskningsrådets rapportserie redovisar forskaren sitt anslagsprojekt. Publiceringen innebär inte att rådet tagit ställning till åsikter, slutsatser och resultat.

R128 :1984

ISBN 91-540-4237-2

Statens råd för byggnadsforskning, Stockholm

Liber Tryck Stockholm 1984

(5)

3 INNEHÅLL

FÖRORD... 5

1 . FÖRUTSÄTTNINGAR... ® 1.1 Bakgrund och syfte... 6

2. FJÄRRVÄRMESYSTEMET... 7

2.1 Befintligt system... 7

2.2 Planerat system... 7

2.3 Temperaturkrav... 7

3. GRUNDVATTEN SOM VÄRMEKÄLLA... 8

3.1 Geohydrologska förutsättningar... 8

3.2 Befintliga anläggningar... 9

3.3 Utnyttjande av befintlig vattentäkt.. 9

3.4 Juridiska förhållanden... 10

3.5 Utbyggnadsmöjligheter... 10

4 . GASMOTORVÄRMEPUMP... 11

4.1 Allmänt om gasdrivna värmepumpar.... 11

4.2 Teknisk beskrivning... 12

4.3 Dellastdrift... 13

4.4 Energibehov - systemvärmefaktor... 14

4.5 Befintliga anläggningar... 15

5. VÄRMECENTRALENS UTFORMNING... 16

5.1 Principlösning... 16

5.2 Dimensionering av anläggningen... 16

5.3 Driftstrategi... 18

5.4 Lokalisering... 19

6. EKONOMI... 20

6.1 Allmänt... 20

6.2 Förutsättningar... 20

6.3 Värmepumpanläggning och gaspannor -Alternativ A... 20

6.4 Gaspannor. -Alternativ B... 22

6.5 Sammanställning av årskostnaderna för alternativ A och B... 24

6.6 Känslighetsanalys... 24

7. SAMMANFATTNING OCH REKOMMENDATIONER.. 25

LITTERATUR... 26

(6)

4 BILAGOR

Bilaga 1 Temperaturprofil för fjärr

värmesystem i Oxie. Diagram....

Bilaga 2 Varaktighetsdiagram - Vinter

drift...

Bilaga 3 Systemschema - Vinterdrift...

Bilaga 4 Varaktighetsdiagram - Höst-och vårdrift...

Bilaga 5 Systemschema -Höst-och vårdrift.

Bilaga 6 Varaktighetsdiagram -Sommardrift.

Urladdning av ackumulator...

Bilaga 7 Systemschema -Sommardrift.

Urladdning av ackumulator...

Bilaga 8 Varaktighetsdiagram -Sommardrift.

Laddning av ackumulator...

Bilaga 9 Systemschema -Sommardrift.

Laddning av ackumulator...

Bilaga 10 Gasmotor (2-takts motor).

Måttuppgifter...

Bilaga 1 1 Tekniska data, värmebalans m m, för gasmotor...

Bilaga 12 Översiktskarta värmecentral, mottagningsstation för naturgas, värmekälla till värmepump m m.

Karta i skala 1 : 10 000...

Bilaga 13 Översiktskarta värmecentral och fjärrvärmenät.

Karta...

Bilaga 14 Känslighetsanalys för alternativ- A och B avseende variationer

i specifikt naturgaspris.

Diagram...

27

28 29

30 31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

(7)

FÖRORD

Som ett led i Malmö Energiverks engagemang i introduk tionen av naturgas i Malmö med omnejd har VBB utfört denna förstudie.

Utredningsarbetet har bedrivits i nära samarbete med Malmö Energiverk, Lars-Göran Göransson.

Uppgifter om bl a anslutningseffekt och temperaturpro fil för fjärrvärmenätet i Oxie har erhållits av Malmö Energiverk.

Malmö 1983-11-30

Staffan Luterkort Tord Torisson Leif Lemmeke

(8)

FÖRUTSÄTTNINGAR 1 .

1.1 Bakgrund och syfte

Fjärrvärmenätet i Oxie är ett lokalt nät frikopplat från fjärrvärmenätet i Malmö, utsträckning framgår av kartan i bilaga nätet kan idag matas från två oljeeldade Under normal drift används endast en av

och f n helt Oxie - nätets 13. Fjärrvärme panncentraler centralerna.

Då naturgas kommer att användas i västra delen av Skåne f o m 85-10-01 är det av stort intresse att finna attraktiva användningsområden för gasen. En möjlighet är att använda gasen i en förbränningsmotor vilken driver kompressorn till en värmepumpanläggning.

Större delen av överksottsvärmen från förbränningsmo

torn kan då tillvaratas. En annan möjlighet är att använda naturgasen i en konventionell förbränningsan

läggning d v s en gaspanna.

Framtida yärmeförsörjning av fjärrvärmenätet i Oxie kommer sannolikt att ske enligt något av alternativen nedan.

A. Värmepumpanläggning och naturgaspannor.

B. Enbart naturgaspannor.

C. Sammankoppling av fjärrvärmenätet i Malmö med nätet i Oxie.

I denna studie redovisas alternativen A och B Malmö Energiverk utvärderar alternativ C.

ovan.

(9)

2. FJÄRRVÄRMESYSTEMET

2.1 Befintligt system

Befintligt fjärrvärmenät i Oxie har idag en anslutningseffekt på drygt 11 MW. Nätets utsträckning fram

går av kartan i bilaga 13.

Den panncentral för eldningsolja 4, som värmeförsör- jer fjärrvärmenätet har beteckningen PC 33 på kartan.

Som reserv finns ytterligare en panncentral PC 32.

Maximal erforderlig produktionseffekt har av Malmö Energiverk uppgivits till ca 8 MW vilket motsvarar en sammanlagringsfaktor på ca 0.70.

2.2 Planerat system

Planerad utbyggnad av fjärrvärmesystemet i Oxie är idag osäker vilket sannolikt kommer att innebära en högst begränsad ökning i anslutningseffekt. Ev. ut

byggnad av fjärrvärmenätet framgår av kartan i bila

ga 1 3 .

2.3 Temperaturkrav

Befintligt fjärrvärmenät är dimensionerat för fram- ledningstemperaturen 120°C resp. returledningstemperaturen 65°C vid den dimensionerande utetemperaturen.

Nätet har hittills matats utan optimal temperatur styr ning men försök pågår att finna optimal temperaturpro fil.

Utgångspunkt för denna studie har varit den tempera

turprofil som redovisats i bilaga 1. Detta diagram är baserat på uppmätta temperaturer i fjärrvärmenä

tet i Oxie.

(10)

3. GRUNDVATTEN SOM VÄRMEKÄLLA

3.1 Geohydrologiska förutsättningar

Variationerna i solinstrålningen medför säsongmässiga växlingar i markytans temperatur. Dessa fortplantar sig ner i marken. Till följd av markens värmekapaci

tet sker dock en kraftig dämpning av dessa, vilket medför att temperaturvariationerna är obetydliga re

dan vid djup på omkring 10 m under markytan. På detta djup har marken och grundvattnet därför en nära nog konstant temperatur, som motsvarar årsmedeltemperatu- ren vid markytan d v s 7 å 8°C i södra Sverige. Grund

vattnet utgör sålunda en säker och stabil värmekälla.

För att grundvattnet i en viss lokalitet skall kunna utnyttjas som värmekälla fordras dock att grundvatten

uttagen inom det lokala nederbördsområdet ej under någon längre period överstiger grundvattenbildningen.

Detta medför att uttagen till sin storlek är begränsa

de. Till följd av gynnsamma geohydrologiska förhållan

den får uttagsmöjligheterna inom området kring Oxie dock karakteriseras som goda. Dessa förhållanden fram

går av "Hydrogeologiska kartbladet Trelleborg NO/Malmö SO" med tillhörande beskrivning upprättad av Sveriges geologiska undersökning, SGU, Stockholm 1977.

De flesta större grundvattenuttag inom området äger rum från övre delen av kalkberggrunden, som är genom- satt av sprickor vari grundvattnet framrinner. De något större brunnarna med 200-300 mm diameter är normalt nedförda 20—25 m i kalkstenen. Dessa har van

ligen kapaciteter av storleken 5-20 l/s.

Kalkberggrunden täcks av lösa jordlager, som i huvud

sak bildats under istiden och den efterföljande av- smältningsperioden. Oxie är härvid belägen inom det s k backlandskapet på gränsen mot slättlandskapet mot väster och söder (Söderslätt).

Inom backlandskapet kring Oxie varierar de lösa jord

lagrens mäktighet normalt mellan 20 och 50 m. De väx

lande nedisnings- och avsmältningsförhållandena har vidare medfört att jordlagrens uppbyggnad blivit mycket komplicerade med en ofta snabb växellagring mellan olika jordarter i både sid och höjdled.

Möjligheterna för uttag av grundvatten i de lösa jord

lagren är begränsade till grovsedimenten bestående av grus, sand och grovmo. Dessa omfattar dels sub- eller intermoräna grovsediment som finns strax under eller inbäddade i moränavlagringarna, dels isälvsav- lagringar. Bägge typer av grovsediment finns rikligt representerade i området närmast kring Oxie.

(11)

I en berggrundsänka vid Lockarp förekommer sålunda ett mer än 30 m mäktigt grovsediment under 13 m mo

rän. Sedimentet tycks bestå av sand med både grusiga och grovmoiga inslag. Mellan Lockarp och Glostorp når det submoräna grovsedimentet enligt provborrning en mäktighet på 56 m.

Isälvslagringarna har sin största utbredning i gräns

trakterna mellan back- och slättlandskapet och bland de större av dessa finns flera markerade kullar i Lockarp-Käglingeområdet. Normalt underlagras isälvs- avlagringarna av morän. Inom nämnda område är det dock sannolikt att dessa har kontakt med de djupare belägna grovsedimenten. Öster om Arrie sträcker sig vidare betydande isälvsavlagringar mot Oxie. Dessa avlagringar som söder om Kruseberg har en mäktighet på över 20 m antas stå i kontakt med berggrunden.

3.2 Befintliga anläggningar

För vattenförsörjning av Oxieområdet har Malmö kom

mun tidigare etablerat vattentäkter inom Oxie, Käg- linge och Kristineberg. Oxie m fl samhällen har se

dan anslutits till Malmö 1s cetrala vattenförsörjnings- anläggnig och de lokala vattentäkterna är numera en

dast avsedda att användas som reservvattentäkter, vatentäkterna har legaliserats och tillstånd för ut

tag av sammanlagt 3,5 Mm3/år, dock högst 10 000 m3/d har erhållits. Den helt dominerande delen av detta uttag, 2,9 Mm3/år och maximalt 8 300 m3/d, hänförs till vattentäkten vid Kristineberg. Denna vattentäkt utgörs numera av en enda brunn som är nedförd i kalk

berget till ca 56 m djup under markytan. Brunnen, som ensam medger uttag av angiven storlek, är belä

gen ca 700 m norr om den planerade permanenta fjärr

värmecentralen i Kristineberg.

Utnyttjas denna vattentäkt för värmeförsörjningsända- mål är det möjligt att med en temperatursänkning på det uppfordrade grundvattnet på 5°C erhålla en värme

effekt ( förångareffekt) på ca 2,0 MW vid ett maximalt uttag på 96 l/s (8300 m3/d). Den samlade uttagbara värmemängden uppgår vidare till ca 17 GWh/år vid ett medeluttag på 92 l/s och en temperatursänkning på 5°C. Då detta medeluttag ej är nämnvärt lägre än det tillåtna maximala uttaget förutsätter ett värmeuttag av angiven storlek att värmeproduktionen är ganska jämnt fördelad över året.

3.3 Utnyttjande av befintlig vattentäkt

Placeras en värmepump vid den planerade permanenta fjärrvärmecentralen i Kristineberg fordrar utnytt

jande av vattentäkten att en ny överföringsledning läggs mellan brunnen och centralen samt att en pump installeras i brunnen. Efter användning kan det ned

kylda vattnet med självfall avledas till ett befint

ligt större dike ca 600 m väster om centralen.

(12)

Det uppfordrade grundvattnet innehåller järn och man

gan som vid kontakt med luftens syre ger upphov till utfällningar. Dylika utfällningar kan medföra miss- färgning av dikesslänter och dylikt nedströms utsläpps- punkten. För att undvika eller väsentligen begränsa dylika olägenheter bör vattnet behandlas före utsläpp

i diket. Behandlingen bör omfatta luftning i exempel

vis en luftningstrappa samt avskiljning av utfällningar- na genom sedimenter ing i en enkel uppschaktad bassäng.

Bassängen bör rensas en eller ett par gånger om året.

3.4 Juridiska förhållanden

Enligt ovan föreligger redan tillstånd till uttag av grundvatten. Att grundvattnet kommer att nyttjas för annat ändamål (värmeförsörjning) än vad det ursprung

ligen avsågs för (vattenförsörjning) synes ej motive

ra någon prövning.

För utvinning av värme ur bl a grundvatten med en ut

tagen effekt överstigande i 1 MW fordras emellertid enligt miljöskyddsförordningen att en anmälan görs till länsstyrelsen. Anmälan, som skall göras skrift

ligt i god tid innan verksamheten påbörjas, skall ge underlag för naturvårdande myndigheters värdering av miljöeffekterna.

Utsläppet i diket kan eventuellt fordra särskild pröv

ning hos vattendomstolen. Ett alternativ härtill kan vara att söka avtal med de sakägare, som kan beröras av utsläppet. Om diket helt är beläget inom planlagt område bör särskild prövning av utsläppet dock kunna undvikas.

3.5 Utbyggnadsmöjligheter

Vid en fortsatt utbyggnad av fjärrvärmesystemet i Oxie kan behov för etablering av större värmepumpan

läggningar uppkomma. På basis av tidigare utförda undersökningar bedöms det då möjligt att utvinna nå

got större värmenängder från grundvattnet genom etab

lering av nya brunnar. Inom Oxieområdet uppskattas dessa möjligheter dock vara begränsade till utvinning av omkring 3 MW.

Om ännu större värmetillskott önskas kan detta åstad

kommas genom ett kombinerat utnyttjande av yt- och grundvatten som värmekälla. Ytvatten kan då sommartid utnyttjas för infångning av solvärme. Denna värme överförs till grundvatten och säsonglagras i grundvat

tenmagasin. Under den kalla årstiden utnyttjas det uppvärmda grundvattnet som värmekälla, medan ytvattnet kan utnyttjas under årets övriga del. I Oxieområdet kan Sege å användas som ytvattentillgång. Som alterna

tiv härtill kan uppschaktade soldammar användas. I området kring Oxie bedöms vidare förutsättningar fin

nas för värmelagring i de lösa jordlagren på olika ställen.

(13)

4. GASMOTORVÄRMEPUMP

4.1 Allmänt om gasdrivna värmepumpar

För drift av värmepumpanläggningar baserade på kompres- sionsprincipen används i Sverige f n så gott som ute

slutande elmotorer. Detta beror främst på låg kostnad för elenergi samt låg specifik kostnad för elmotorer.

En annan möjlighet för drift av en värmepumps kompres

sor är en strömningsmaskin. Om strömningen är konti

nuerlig som i turbiner talar man om turbo- eller sko- velmaskiner. Maskiner som arbetar med pulserande ström

ning benämns kolv- eller deplacementsmaskiner.

I den effektstorlek som är aktuell för värmepumpanlägg

ningen i Oxie och med naturgas som primärenergi är det ur ekonomisk synpunkt ej motiverat med t.ex. gas

turbin eller att alstra ånga för drift av en ångturbin.

De maskiner som kan komma i fråga är någon typ av kolvmaskin. De kolvmaskiner (förbränningsmotorer) som är av störst intresse i detta sammanhang är dieselmo

torer och ottomotorer. Båda dessa förbränningsmotorer kan indelas i tvåtakts- och fyr taktsmotorer.

Förbränningsmotorer arbetande enligt fyrtaktsprinci

pen har ett förbränningsrum försett med insugnings- och utblåsningsventiler för växling av arbetsmediet.

Ventilerna tvångstyrs av en kamaxel driven av vevaxeln.

I förbränningsrummets vägg finns även ett tändstift och/eller en insprutningsventil. Under en arbetscykel har kolven gått fram och åter två gånger, dvs vevaxeln har gjort två varv och kamaxeln ett varv.

Tvåtaktsmotorn har i regel avgas och spolportar i cylinderväggen vilka frilägges av kolven för växling av arbetsmediet. Det finns också konstruktioner som har ventiler för avgaserna och portar för spolluften eller tvärtom. I förbränningsrummets vägg finns tänd

stift och/eller insprutningsventil. För att få bort avgaserna måste man använda sig av någon form av spolning. På mindre motorer används vanligen s k vevhus- spolning. Vevhuset görs då lufttätt och kolvens under

sida gör tjänst som spolpump. Under en arbetscykel går kolven fram och åter en gång.

Beträffande förbränningsförloppet för dieselmotorer och ottomotorer har dessa olika princip.

I dieselmotorer komprimeras ren luft. Bränslet spru

tas in i förbränningsrummet strax innan kolven når övre dödläget och antändningen sker av den starkt komprimerade och därigenom upphettade luften. Speciel

la tändningsanordningar behövs därför inte.

I ottomotorer komprimeras en blandning av luft och finfördelat bränsle som antänds av en elektrisk gnista.

(14)

12 Motorer för drift med naturgas arbetar vanligen efter ottoprincipen. Men det är också möjligt att använda sig av diesel-gasmotorer. Dessa startas då med ren dieselolja som under drift ersätts med naturgas. Dock tillförs även under gasdrift en liten mängd dieselolja för tändningsändamål. Av total tillförd energimängd vid gasdrift motsvarar då dieseloljan omkring 8 %.

Innan denna typ av motor stoppas kopplas den över till ren dieseldrift. Detta görs för att säkerställa att motorn och avgassystemet är gasfria. Verkningsgrad

en för motorn vid ren dieseldrift har uppgivits till 41.6 % och vid gas - dieseldrift till 41 %. Motorn i exemplet är en fyr taktsmotor från M.A.N försedd r -i med turboladdare och laddningsluftkylare. Referens 1 En ev gasmotordriven värmepumpanläggning i Oxie kom

mer under den varma delen av året att startas och stoppas med relativt täta intervall. P g a detta samt att låga underhållskostnaderna eftersträvas och att beroendet av dieselolja helt bör elimineras är lämplig motor en tvåtaktsmotor vilken arbetar efter ottoprincipen.

En annan möjlighet är att använda naturgas som driv- energi för en absorptionsvärmepump. I absorptionsvär- mepumpen utnyttjas då naturgasen för att alstra värme

i temperaturområdet 120 - 200°C. Till skillnad från den mekaniska kompressionsvärmepumpen behövs två ar- betsmedier, nämligen ett köldmedium och ett lösning

medel, i den värmedrivna absorptionsvärmepumpen. Ab- sorptionsvärmepumpen kommer dock ej vidare att behand

las i denna studie.

4.2 Teknisk beskrivning

I detta avsnitt redovisas främst tekniska uppgifter för en lämplig gasmotor till en värmepumpanläggning.

Som exempel har valts en motor med beteckningen LM 1000 från det Österrikiska företaget Jenbacher Werke A.G.

Denna motor har nominellt varvtal på 1000 rpm och en lämplig storlek på motorn är den med en axeleffekt på 732 kW. Se bilaga 11.

För motorn ovan gäller vid full last:

Axeleffekt 736 kW (36.2 %)

Värmeavgivn. kylvatten och oljekylare 519 kW (25.5 %) Värmeavgivn. avgaskylare (från 430°C

till 120°C)

543 kW (26.7 %)

Konvektions- och strålningsför1. från motor

79 kW (3.9 %)

Avgasför luster 158 kW (7.8 %)

Tillförd effekt via bränslet 2035 kW (100 %)

(15)

13 Av ovan framgår att utnyttjningsbar mekanisk effekt är 736 kW och tillvaratagen värme ca 1062 kW (519 + 543).

Således kan ca 1798 kW av tillförd effekt (2035°kW) tillvaratas. Detta motsvarar en verkningsgrad på ca 88 %.

Ytterligare data för motor LM 1000 framgår av bilaga 11. Måttuppgifter för motor LM 1000 samt övriga motorer i LM-serien framgår av bilaga 10.

För koppling av motoraxeln till värmepumpanläggningens kompressor används en mekanisk växellåda.

I figur nedan visas hur en motor i LM-serien (LM 750) ansluts till en turbokompressor.

I det effektområde som är aktuellt för värmepumpanlägg

ningen i Oxie ca MW kondensoreffekt vilket motsvarar en axeleffekt till kompressorn på ca 700 kW, kan i princip både turbo- och skruvkompressor komma till användning. Men med tanke på bl a gasmotorns relativt låga varvtal ca 1000 rpm samt krav på varierande och på stor pumphöjd, dvs stor temperaturskillnad mellan kondenserings- och förångningstemperatur, och behov av kapacitetsreglering genom varvtalsreglering av kompressorn är en skruvkompressor att föredra.

4.3 Dellastdrift

Som framgår av avsnitt 5 är avsikten att värmepumpan

läggningen ej skall gå med lägre last än ca 2/3 av full last. För latsutjämning finns bl a en varmvatten

ackumulator. Minilasten motsvaras av 2/3 last från gasmotorn med obetydlig reduktion av motorns

(16)

14 mekaniska verkningsgrad. Det är för övrigt inte kata- strofartat med försämrad verkningsgrad för gasmotorn då överskottsvärmen från motorn tillvaratas. Dock försämras naturligtvis systemvärmefaktorn för värme

pumpanläggningen.

Fördelen med gasmotordriven värmepump är att effekt

regleringen av kompressorn enkelt kan åstadkommas genom varvtalsreglering av gasmotorn med så gott som konstant verkningsgrad och vridmoment på motorns axel.

Enligt uppgift från Jenbacher Werke A.G, variation möjlig mellan 650 rpm och 1000 LM 1000.

är varvtals- rpm för motor

4.4 Energibehov - systemväremfaktor

Som framgått av avsnitt 4.2 har den mekaniska verknings

graden för gasmotorn uppgivits till ca 36.2 % av till

förd energi. Då utgående värmebärartemperatur från värmepumpens kondensor kommer att variera mellan ca 66°C och 73°C och utgående köldbärartemperatur mellan ca 4°C och 6°C samt att anläggning under vissa tider körs med dellast (min 2/3 last) är det svårt att ange en åremedelverkningsgrad för värmepumpen. Vid utvär

deringen av värmepumanläggningen har en värmefaktor på 2.79 använts. Värmefaktorn är då definierad som avgiven kondensoreffekt dividerad med till kompressor

axeln tillförd effekt. Värmefaktorn 2.79 motsvarar ca 61 % av teoretisk värmefaktor vid en utgående värme

bärar temperatur och förångar temperatur på 70°C resp.

4°C. Med denna värmefaktor erhålles således en avgiven kondesoreffekt på ca 101 % (2.79 x 36.2) av tillförd primärenergi i form av naturgas. Enligt tidigare till- varats överskottsvärme från gasmotor motsvarande ca 52.2 % av genom gasen tillförd energi baserad på gasens effektiva värmevärde. Slutsatsen blir att tillvaratagen värme blir ca 153 % (101 + 52.2) av tillförd energi.

För en gasmotordriven värmepumpanläggning på 3 MW krävs således ett naturgasflöde motsvarande ca 1.96 MW

(3/1.53)

(17)

15 4.5 Befintliga anläggningar

Av lättförståeliga skäl finns f n inga naturgasmotor

drivna värmepumpar i Sverige. I Västtyskland finns däremot ett flertal sådan anläggningar. Detta beror främst på, utöver tillgången på naturgas, den höga kostnaden för elenergi relativt naturgas.

Som värmekälla till ett flertal gasvärmepumpanläggningar i Västtyskland förekommer uteluft, ytvatten, grundvat

ten och kylvatten. I några anläggningar används gasdrivna värmepumpar primärt för att alstra kyla.

I

y

redovisas en översikt över några gasdrivna värme

pumpanläggningar för friluftsbad, sporthallar, simhallar, isbanor, skolor, kontorsbyggnader, flerfamiljshus,

industrier, slakterier, mejerier och trädgårdsmäste- r ier.

Nedan följer några exempel på naturgasmotordrivna värmepumpanläggningar i Västtyskland. Angiven värme

faktor avser tillvaratagen värme från gasmotor samt avgiven värme från värmepumpens kondesor dividerad med till gasmotorn tillförd primärenergi i form av naturgas.

Friluftsbad : Värmepumpeffekt 2x1614 kW Värmekälla, grundvatten O O O Värmefaktor, vinter 2.16 Värmefaktor, sommar 2.37 Badtemperatur, vinter 32°C Badtemperatur, sommar 25°

Sport-och simhall: Värmepumpeffekt

Värmekälla, grundvatten

4650 kW

Värmefaktor, årsmedel (1979) 2.12

Skola : Värmepumpeffekt 2x326 kW

Värmekälla, grundvatten o o u Värmefaktor, årsmedel 1 .7 Sjukhus : Värmepumpeffekt

Värmekälla, uteluft

450 kW

Värmefaktor, årsmedel 1 .5 Flerfamiljshus: Värmepumpeffekt 2x365 kW

Värmekälla, grundvatten 1 2°C Värmefaktor, årsmedel 1 .7

(18)

5. VARMECENTRALENS UTFORMNING

5.1 Principlösning

Av systemschemat i bl a bilaga 3 framgår principlös

ningen för värmeförsörjningen av fjärrvärmenätet med gasmotordriven värmepump. Som framgår av systemschemat värms fjärrvärmevattnet först i värmepumpens kondensor och därefter i gasmotorns vatten- och oljekylare.

Ytterligare värmning sker i gasmotorns avgaskylare.

Krävs ytterligare värmeeffekt eller temperaturhöjning kopplas gaspannan in. För att ta upp variationerna i värmeeffektförbrukning i fjärrvärmenätet samt för att värmepumpanläggningen ej skall gå med för låg last och/eller under för kort tid krävs en ackumulator.

Vid drift av värmepumpanläggningen avges ca 2/3 av värmeeffekten från värmepumpens kondensor, ca 1/6 från vatten- och oljekylaren och 1/6 av värmeeffekten från avgskylaren. Hade fjärrvärmesystemets returled- ningstemperatur varit lägre hade en större del av värmepumpanläggningens värmeeffekt kunnat avges från kondensorn till följd av högre värmefaktor. Total värmepumpeffekt hade då också kunnat ökas i motsvarande grad.

Tillgänglig värmekälla till värmepumpens förångare är som tidigare nämts grundvatten med en årsmedeltempe- ratur på omkring 8°C.

5.2 Dimensionering av anläggningen

Fjärrvärmenätet i Oxie har idag en anslutningseffekt på ca 11 MW. Efter år 1987 tillkommer eventuellt ca 2.5 MW varefter fjärrvärmenätet är fullt utbyggt.

Då osäkerheten beträffande nätets utbyggnad är stor dimensioneras värmepumpanläggningen för anslutnings- effekten 11 MW. Genom sammanlagring och vämeförluster i nätet har erforderlig produktionseffekt i värmecen

tralen beräknats till ca 8 MW. Fjärrvärmenätets värme

behov har upskattats till ca 23 000 MWh/år. Av bl a bilaga 2 framgår varaktighetsdiagrammets utseende.

Fjärrvärmesystemets framlednings- resp. returledningstemperaturen redovisas i bilaga 1. Som framgår av bilagan är framlednings och returledningstemperaturen 110°C resp 60°C i det dimensionerande fallet dvs då utetemperaturen är -14°C.

Med beaktande av fjärrvärmenätets temperaturprofil, bilaga 1, varaktighetsdiagrammet, bilaga 2, samt tem

per aturbegränsnigen för värmepumpen, max ca 75°C ut

gående temperatur på vämebäraren med R12 som köldmedium, erhålls dimensionerande värmeeffekt för värmepumpan

läggningen till ca 3 MW. Enl. tidigare uttas då ca 2/3 av effekten via vämepumpens kondensor och ca 1/3 som överskottsvärme från gasmotorn. Beroende på belast- ningsfallet kommer utgående temperatur på värmebäraren från gasmotorns avgaskylare att variera mellan ca 75°C och 79°C.

(19)

17 Ingående värmebärartemperatur till värmepumpens kondensor kommer att vaiera mellan ca 50°C och 60°C och utgående temperatur från kondensorn blir ca 65°C till 72°C. Under en stor del av året (vår, sommar och höst ca 5600 h/år) kommer däremot utgående temperatur från kondensorn att vara lägre än ca 68°C, detta påverkar naturligtvis systemets värmefaktor i gynnsam rik-tning.

Genom variation av gasmotorns - kompressorns - varv

tal kan effekten regleras ner till ca 65 % av full effekt med bibehållen systemvärmefaktor. Vid lägre belastning, sommarperioden, bör värmepumpen gå i in

termittent drift och under drift ladda upp en acku

mulator .

För spetslaständamål och ur reservsynpnkt installe

ras två gaspannor om vardera ca 4 MW. Systemlösningen framgår av bilaga 3. I strävan att göra ackumulatorn så billig som möjligt, dvs med lågt tryck, ansluts tryckhållningssystemet på fjärrvärmenätets returled

ning vid ackumulatorn. Vidare kopplas fjärrvärmenätets distributionspump in mellan ackumulator och gaspannor.

På så sätt blir trycket på pumpens sugsida största möjliga och kavitation undvikes.

Investering i ackumulatorn motiveras av att det då blir möjligt med en stor värmepump i stället för två mindre samt att en jämnare drift och därmed förbätt

rad systemvärmefaktor kan uppnås. Ackumulatorn bör vidare vara tillräckligt stor för att möjliggöra en fullastdrift på minst ca 2 h/gång under sommarperio

den. Med en ackumulatorvolym på 200 mI * 3 erhålls en fullasttid enligt ovan och en stilleståndstid på nä

ra 6 h/gång i det ogynnsammaste fallet. Tillgänglig temperaturdifferens i ackumulatorn är då ca 20°C.

Jfr bilaga 1.

Systemvärmefaktorn, (definierad som av värmepumpan

läggningen avgiven värmeeffekt dividerad med till gasmotorn tillförd gas baserad på gasens effektiva värmevärde), för värmepumpanläggningen, ca 3000 kW har beräknats till ca 1.53 vilket innebär att vid full last tillförs ca 1960 kW naturgas (ca 181 Nm3 naturgas/h, normaltillstånd 0°C och 1.013 bar). Vid full effekt är lämpligt vattenuttag från värmekällan ca 300 m3/h vid en temperatursänkning från ca 8°C till 4°C. Enligt avsnitt 3. är tillgången ca 330 m3/h.

I systemlösningen ovan har förutsatts att temperatu

ren på avgaserna från gasmotorn sänks till ca 120°C.

Sänkes temperaturen ytterligar kan kondenseringsvärme tillvaratas. Det är dock tveksamt om detta kan moti

veras ekonomiskt.

(20)

18 5.3 Driftstrategi

Med en värmepumpanläggning på 3 MW kan ca 79 % av det totala värmebehovet täckas. Detta innebär i prin

cip att värmepumpanläggningen under vintern går kon

tinuerligt med full effekt under ca 3200 h och under vår och höst kontinuerligt med dellast, 2-3 MW, under ca 1700 h. Under resterande del av året 3860 h går värmepumpanläggningen intermittent med full last mot

svarande 1500 h. Under dessa 1500 h laddas ackumula

torn samtidigt som värmeuttag sker från ackumulatorn och under sammanlagt 1360 h (3860- 1500) är värmepump

anläggningen avställd men värmeuttag sker från ackumu

latorn. Drifttiden blir således ca 7400 h/år. Enligt uppgift från leverantör av gasmotor är den tekniska livslängden för motor 130-150 000 h. Detta motsvarar ca 17-20 år med drifttid enligt ovan

Som antytts ovan kan året delas in i olika driftpe

rioder. Dessa benämns vinterdrift, höst- och vårdrift, sommardrift med urladdning resp. laddning av ackumu

lator .

Vinterdrift

Under denna period kompletterar naturgaspannan värme

pumpanläggningen. Värmepumpen går då kontinuerligt med full last i ca 3200 h. Ackumulatorn är laddad och kan utnyttjas vid driftstörningar. Under vinter

drift varierar temperaturdifferensen över värmepump

anläggningen mellan 19°C och 25°C. Se bilag 1. Detta innebär att vid laddad ackumulator (200 m3) räcker ackumulatorns energiinnehåll i ca 1.5 h till 1.9 h vid ett väremeffektbehov på 3 MW.

Varaktighetsdiagrammet i bilaga 2 och systemschemat i bilaga 3 illustrerar detta driftfall.

Höst - och vårdrift

Under denna period går värmepumpen kontinuerligt och gaspannan utgör endast reserv. Genom varvtalsreglering uttas 2-3 MW värmeeffekt från värmepumpanlägg

ningen. Vid laddad ackumulator räcker energiinnehål

let i denna ca 1.9 h till 2.6 h beroende på om värme

behovet är 3 MW eller 2 MW.

Se bilaga 4, varaktighetsdiagram, och bilaga 5, system

schema.

(21)

Sommardrift_³_^u£laddning

Under denna period är värmepumpanläggningen avställd och värmeuttag, 0.8 - 2 MW, sker fran ackumulatorn.

Vid laddad ackumulator räcker energiinnehållet i den

na ca 2.6 h till 5.8 h beroende på om värmebehovet är 2 MW eller 0.8 MW.

Se bilaga 6, varaktighetsdiagram, och bilaga 7, sys

temschema.

Sommardrift_-_laddning

Under sommarper ioden är värmebehovet 0.8 MW till 2 MW vilket innebär att disponibel laddningseffekt från värmepumpanläggningen är 1 MW till 2.2 MW då värme

pumpanläggningen går med full last dvs 3 MW. Detta innebär att drifttiden för värmepumpanläggningen kom

mer att variera mellan 2.1 h till 5.2 h/gång vid ladd

ning av ackumulatorn (200 m3) då värmebehovet är 0.8 MW resp. 2 MW. Enligt avsnitt sommardrift - urladdning varierar stilleståndstiden för värmepumpanläggningen mellan 2.6 h och 5.8 h/gång.

Gaspannan tas normalt ej i drift under denna period utan utgör reserv.

Se bilaga 8, varaktighetsdiagram, och bilaga 9, sys

temschema .

5.4 Lokalisering

Värmecentralen med bl a gaspannor,2x4 MW och vär

mepumpanläggning lokaliseras lämpligen till området väster om Käglingevägen som framgår av kartan i bila

ga 12. Detta läge för värmecentralen är identiskt med det läge som ursprungligen planerats som perma

nent hetvattencentral för aktuellt fjärrvärmesystem.

För överföring av naturgas till värmecentralen krävs en rörledning på ca 1700 m från mottagningsstationen för naturgas i Oxie dvs till värmecentralen. Från värmekällan befintlig brunn vid vattenverket norr om den aktuella värmecentralen krävs en överförings- ledning på ca 8800 m. Efter nerkylning i värmepumpens förångare avleds det nerkylda vattnet via luftningstrappa och sedimenteringsbassäng till befintligt dike För avledning av nerkylt vatten krävs en rörledning på ca 600 m.

Av bilaga 12 framgår vad som sagts ovan och av bilaga 13 aktuellt fjärrvärmesystemet.

(22)

6. EKONOMI

6.1 Allmänt

Den ekonomiska jämförelsen omfattar två alternativ för värmeproduktion.

Dessa alternativ är:

A. Värmepumpanläggning (3 MW) och gaspannor (2x4 MW) . B. Gaspannor (3x4 MW)

För alternativen beräknas investeringen, kapitalkost

naderna och energikostnaderna samt övriga driftkost

nader .

6.2 Förutsättningar

Avskrivningstid 15 år

Real kalkylränta 6 %

Annunitetsfaktor (6 %, 15 år) 0.103

Elpris (inkl skatt och fasta avgifter) 27 öre/kWh Naturgaspris (inkl skatt och fasta avgifter)

baserat på gasens eff. värmevärde 17 öre/kWh Systemvärmefaktor värmepumpanläggning 1 .53 Medelverkningsgrad gaspannor alt A 0.85 Medelverkningsgrad gaspannor alt B 0.87

6.3 Värmepumpanläggning och gaspannor. - Alternativ A Investering

Värmekälla 870 kkr

Rörledning,

vattentäkt/värmecentral (800 m DN 315 PVC), värmecentral/dike (600 m DN 400 BTG) .

Inkl pump, luftningstrappa, sedi

menter ingsbassänger (2 st) och mark

arbete .

(23)

21 Värmepump, kondensoreffekt ca 2 MW 2 000 kkr

Gasmotor, axeleffekt ca 710 kW Inkl. fundament för gasmotor, kopp

ling till kompressor, värmeåter- vinningssystem (ca 1 MW) samt auto

matikutrustning

2 100 kkr

Ackumulator, isolerad, ca 200 m3 med fundament

450 kkr

Gaspannor, inkl. skorstenar, 2 x 4 MW 1 000 kkr Rörarbeten i värmcentral, automatik

och reglerutrustning, cirkulations- pumpar för värmepumpanläggning samt exp.system.

500 kkr

Naturgasledning, mottagningsstation Fosie/värmecentral, ca 1700 m

500 kkr

Byggnad med bottenplatta 500 kkr

Projektering m m 600 kkr

Summa investering 8 520 kkr

Kapitalkostnader

Kapitalkostnaderna beräknas som en ammunitet med ammunitetsfaktoren 0.103

(6 %,15 år). Således utgör kapitalkost

naden

8 520 000 x 0.103 880 000 :-/år

Energikostnader Elkostnad

* Elenergi för drift av cirkulations- pumpar mellan ackumulator värmepump

anläggning. Ca 130 m3/h, 6500h/år, 15 mvp.

Dvs ca 50 MWh/år å 27 öre/kWh 15 000 :-/år

* Elenergi för drift av pump för uppfordring och distribution av grundvatten till värmepumpanlägg

ning. Ca 300 m3/h, 6500 h/år, 40 mvp.

Dvs ca 310 MWh/år

å 27 öre/kWh 85 000 :-/år85 0 00 :-/år

(24)

22 Gaskostnad

* Gasmotor Enl. varaktighetsdiagram kan en värmepumpanläggning på 3 MW täcka ca 79 % av tot. värmeproduktionen, 23 000 MWh/år. Vid underhåll av

värmepumpanläggningen 2-4 h/500 h drifttid förloras en värmeproduktion på ca 100 MWh/år. Värmepumpan

läggningen producerar således ca 0.79 x 23 000 - 100 =

18 070 MWh/år. Gasmotorns gasbehov blir då ca 11 810 MWh/år

(18 070/1.53) å 17 öre/kWh 2 010 000:-/år

* Gaspannor (2x4 MW). Enl ovan producerar värmepumpanläggningen ca 18 070 MWh/år resterande värme

produktion 4 930 MWh/år (23 000-18 070), sker med gaspannor. Antas gaspann

ornas medelverkningsgrad till 0.85 krävs således en gasmängd motsvar

ande ca 5 800 MWh/år å 17 öre/kWh

dvs 990 000:-/år

Summa energikostnader ca 3 100 000:-år

Övriga driftkostnader

Underhåll 400 000:-/år

Tillsyn 100 000:-/år

Summa övriga driftkostnader 500 000:-/år

6.4 Gaspannor. - Alternativ B Investering

Gaspannor, inkl skorstenar, 3x4 MW Rörarbeten i värmecentral, automatik och reglerutrustning samt exp. system Naturgsledning, mottagningsstation Fosie/väremcentral, ca 1700 m

500 kkr 300 kkr

500 kkr

(25)

23

Byggnad inkl bottenplatta 400 kkr

Projektering m m 200 kkr

Summa investering 2 300 kkr

Kapitalkostnader

1 likhet med altetnativ A beräknas kapitalkostnaderna med annunitetsfak- torn 0.103 (6 %,15 år). Således blir kapitalkostnaden

2 300 000 x 0.103 240 000 :-/år

Energikostnader

Gaspannor (3x4 MW). Pannorna produ

cerar ca 23 000 MWh/år. Gaspannornas medelverkningsgrad antas till 0.87.

Således krävs en gasmängd motsvarande

ca 26 400 MWh/år å 17 öre/kWh dvs 4 490 000 :-/år

Övriqa driftkostnader

Underhåll 100 000 :-/år

Tillsyn 50 000 :-/år

Summa övriga driftkostnader 150 000 :-/år

(26)

24 6.5 Sammanställning av årskostnaderna för alternativ

A och B

Årskostnaderna nedan är en sammanställningav vad som redovisats ovan.

Alternativ A Alternativ B

Kapitalkostnader 880 kkr/år 240 kkr/år Energikostnader

naturgas 3000 kkr/år 4 490 kkr/år

elenergi 100 kkr/år -- kkr/år

Övr.dr iftkostnader 500 kkr/år 150 kkr/år

Summa årskostnader 4 480 kkr/år 4 880 kkr/år Motsv. spec, energi

priset (23 000 MWh/år) 19.5 öre/kWh 21.2 öre/kWh Alternativ A: Värmepumpanläggning (3 MW) och

gaspannor (2x4 MW)

Alternativ B: Enbart gaspannor (3x4 MW)

6.6 Känslighetsanalys

I syfte att undersöka specifika naturgasprisets inverkan på värmeproduktionskostnaden har i diagram, bilaga 14, avsatts den totala specifika värmeproduktionskost

naden, för alternativ A och B, som funktion av spec, energipriset (baserat på gasens effektiva värmevärde) för naturgas.

I tidigare avsnitt, bl.a 6.6, har för alternativ A och B redovisats ett totalt spec, värmeproduktionspris på 19.5 öre/kWh resp. 21.2 öre/kWh. Detta gäller vid ett naturgaspris på 17 öre/kWh och ett elpris på 27 öre/kWh. I kalkylen för alternativ A utgör elkostnaden ca 3.2 % och för alternativ B ca 0 %. I känslighets- analysen kan således bortses från variation i elpriset.

Som framgått tidigare har kalkylerats i fast penning

värde, dvs i 1983 års penningvärde. Vid tolkning av diagrammet i bilaga 14 gäller således att en ev. för

ändring (real förändring) av specifika energipriset avser förändringen i 1983 års penningvärde. Om natur

gaspriset realt sett ökar från 17 öre/kWh till 26 öre/kWh, dvs en ökning med ca 53 %, ökar den tot.

specifika värmeproduktionskostnaden för alternativ A från ca 19.5 öre/kWh till 26.4 öre/kWh dvs en ökning med ca 35 %. För alternativ B erhålls på motsvarande sätt en ökning i tot. specifika värmeproduktionskost

naden från ca 21.2 öre/kWh till 31.5 öre/kWh dvs en ökning med ca 49 %.

(27)

25 7. SAMMANFATTNING OCH REKOMMENDATIONER

F n övervägs tre alternativ för värmeförsörjning av fjärrvärmenätet i Oxie. Dessa alternativ är:

A. Gasmotordriven värmepumpanläggning (3 MW) och gaspannor (2x4 MW) för naturgas.

B. Enbart gaspannor (3X4 MW) för naturgas.

C. Sammankoppling av fjärrvärmenätet i Malmö med nätet i Oxie.

Denna studie redovisar alternativ A och B. Alternativ C utvärderas av Malmö Energiverk.

Befintligt fjärrvärmesystem har idag en anslutningseffekt på drygt 11 MW vilket motsvarar en erforderlig Produktionseffekt på ca 8 MW. Ev ökning av anslutnings- effekten är f n mycket svårbedömlig.

Aktuell värmekälla för en gasmotordriven värmepumpan

läggning är grundvatten. Disponibelt grundvattenflöde från befintlig brunn är ca 330 mI * 3/h.

Den gasmotordrivna värmepumpanläggningen har dimen

sionerats för en värmeeffekt på 3 MW varav ca 2/3 av effekten uttas via värmepumpens kondensor och ca 1/3 som överskottsvärme från gasmotorn. Erforderlig förångningseffekt till värmepumpen vid full last blir ca 1300 kW vilket motsvarar ett grundvattenflöde på ca 300 m3/h.

Lämplig gasmotor för drift av värmepumpens kompressor är en tvåtaktsmotor, på drygt 700 kW axeleffekt, vil

ken arbetar enligt ottoprincipen. Motorn har en meka

nisk verkningsgrad på ca 36 %. Gasmotorer av denna storlek tillverkas f n inte i Sverige. Med en gasmo

tordriven värmepumpanläggning på totalt 3 MW beräknas nära 80 % av fjärrvärmesystemets energibehov kunna täckas. Systemvärmefaktorn för värmepumpanläggningen har beräknats till ca 1.53.

I den ekonomiska jämförelsen mellan alternativ A och B ovan har avskrivningstiden 15 år och den reala räntan 6 % tillämpats. För alternativ A (värmepumpanläggning) har investeringen beräknats till 8.52 Mkr och för alternativ B (enbart gaspannor) till ca 2.30 Mkr.

(28)

26

Nedan redovisas årskostnaderna för de båda alternativen.

Alt. A Alt. B (Värmepump) (Gaspannor) Kapitalkostnader

Energikostnader

880 kkr/år 240 kkr/år

naturgas (17 öre/kWh) 3000 kkr/år 4490 kkr/år elenergi (27 öre/kWh) 100 kkr/år — kkr/år Övr. driftkostnader 500 kkr/år 150 kkr/år

Summa årskostnader 4480 kkr/år 4880 kkr/år Motsv. spec, energi

priset (23 000 MWh/år) 19.5 öre/kWh 21.2 öre/kWh I diagram i bilaga 14 redovisas resultatet från en känslighetsanalys avseende naturgasprisets inverkan på värmeproduktionskostnaden.

Vid jämförelse mellan alternativ A och B visar det sig att alternativ A är att föredra. Alternativ B ger med nuvarande gaspris ca 9 % eller ca 400 000 kr högre årskostnad än alternativ A. Av känslighetsana- lysen, bilaga 14, framgår dessutom att alternativ A är mindre känsligt för en ökning av naturgaspriset.

Slutsatsen blir att en värmecentral enligt alternativ A bör uppföras, med reservation för utfallet av alter

nativ C (sammankoppling av fjärrvärmenäten i Malmö och Oxie).

Betydelsefullt är att en naturgasdriven värmepumpan

läggning realiseras med tanke på naturgsintroduktionen i Sverige. Naturgasdriven värmepump kan innebära att avsättningsmöjligheterna för gasen ökar. Det är också viktigt att få erfarenheter av en dylik anläggning bl a med tanke på att i framtiden blir det sannolikt aktuellt att konvertera eldrivna värmepumpar.

LITTERATUR

Doppel-Diesel. Tidningsartikel i västtysk tidskrift

"Energie. Jahrg. 35, Nr 8. August 1983”. Technischer Verlag Resch KG. Postfach 1260, 8032 Gräfelfing.

Ruhrgas Handbuch. Gasvärmepumpen nach dem Kompres- sionsprincip. Karl Krämer Verlag Stuttgart 1983.

(29)

TEMPERATURPROFIL

Bilaga 1

27

-20-15-10-5+0+5+10+15+20CUTETEMP.

(30)

Bilaga 2

28

ANSLUTNINGSEFFEKT PRODUKTIONSEFFEKT VÄRMEPRODUKTION

CA 11 MW CA 8 MW

CA 23000 MW h/AR

UTE- TEMP 0 C

-H -,

MW

VINTERDRIFT

VP FULLAST VP OELLAST, VP FULLAST (CA 1500 h I

VP KONT. DRIFT VP INTERMIT. ORIFT

h/6r

(31)

GASPANNA2X4MW FÖRNATURGASVINTERDRIFT Bilaga 3

29

dfi

co in

*• in r-~ T-

M O

*

in f"

> O'-

VÄRMEKÄLLA1270kW(ca65%)

(32)

Bilaga 4

30

CA 11 MW CA 8 MW CA 23000MW h/AR

HÖST-OCH VARDRIFT

8760 h/4r VP FULLAST ^ | ^VP OELLAST^

VP FULLAST (CA 1500 h)

VP KONT. DRIFT VP INTERMIT. DRIFT

(33)

GASPANNOR2X4MW FÖRNATURGASHÖST-OCHVARDRIFT

31 Bilaga 5

& -

44 r- S

44

VÄRMEKÄLLA845-1270kW(ca65%)

(34)

Bilaga 6

ANSLUTNINGSEFFEKT CA 11 MW PRODUKTIONSEFFEKT CA 8 MW

VÄRMEPRODUKTION CA 23000 MW h /AR

SOMMARDRIFT-URLADDNING

8760 h/4r

VP FULLAST J/P DELLAST VP FULLAST (CA 1500 h)

VP KONT. DRIFT VP INTERMIT. ORIFT

* ^

(35)

SOMMARDRIFT-URLADDNING

Bilaga 7

33

TRYCKHÂLLNINGS- SYSTEMMED EXPANSIONSKÄRL

(36)

Bilaga 8

34

CA 11 MW CA 8 MW

CA 23000 MW h/ÄR

UTE • MW

SOMMARDRIFT-LADDNING

VÄRMEPUMP 3 MW I DRIFT 2.1-5.2 h/GANG VÄRMEPUMP 3 MW AVSTÄLLD 2.6-3.8 h/GANG

8760 h/ &r

VP FULLAST B 1 ^VP DELLAST^

VP FULLAST I CA 1500 h 1

VP KONT. DRIFT VP INTERMIT. DRIFT

(37)

GASPANNOR2X4MW FÖRNATURGASSOMMARDRIFT

-

LADDNINGAVACKUMULATOR

Bilaga 9

35

&

— m

ÖP

OO IT)

- m r~~ r- U

o D o

£ O m >

& U

2 Q CO i r J W 2

0S >-< X

EhWU

VÄRMEKÄLLA1270kW(ca65%)

(38)

Bilaga 10

36

Connection and installation dimensions of gas engines LM 750 G, LM 1000 G, LM 1500 G, LM 2250 G

---

Typas A B C D E

LM 7 SO G T ²⁴⁸⁰97.6

186073.22 1710 67.32

326 12.83

7.26185 9.05

LM 1000 0 T 2870 326

12.83

LM 1500 G T 1437 340

13.38

LM 2250 G T ⁵²⁰⁰ ²¹⁰⁰ 94.48²⁴⁰⁰ 360?

17.32 19.68

H H' 1 K M

LM 750 G mm

230 9.05

3» 15.35

27.25710 800

31,5 1520

50.84

LM 1000 G T 4x15.35^4x390

LM 1500 G T 6x15.35^8x390

LM 2250 0 T ^1*57 ^38.97⁹⁹⁰ ^4?71°2 ^66.14

0«-.

Û Gi Gi G. 0»

LM 750 G mm

88.15

68.111730 660 25.94 164 a

6.45 a 122 a

4.8 a M to 144 a

5.66 a 30* —

LM 1000 G T ²¹²⁰83,46'

LM 1500 0 T 114.6

LM 2250 G T ⁴⁷⁶⁰187.4 72.4 35.43

L Li Li L> L. Lx Lx

LM 750 - 1500 T 25.8⁶⁵⁵ 970 38.2 345 a

13.6 a 315 a

12.4 a 9.84 a 8x48*

LM 2250 G T ^{^560} 55.31¹⁴⁰⁵ 382 a 15.03 a 355 a

13.97 a 310a 12.20 a

N. N, N> N. N>

LM 750 - 1500 mm 530 a 20.86 a 470 a

18.5 a 570 a

22.74 a 9x40* M 24

LM 2250 G mm 430 a

16.92 a 16x20*

Exhaust outtat R Ri Ri R> R- Rx

LM 750 - 1500 T 48.42¹²³⁰ ^a* 305a

12 a 10.62 a 8x45*

LM 2250 G mm UIOO 1574*a W39°a 340 a

13.38 a

Cooling »ratar inlst

S S- Si S> s. Sx

LM 750 G mm

67* a Ä-. M 10 4x45* 145 a

5.7 a LM 1000 G mm i7ii107.7

LM 1500 G mm 3565

Cooling watai outlat

S> S» s. S'O

LM 750 G T ¹⁷¹⁰^67.3

44.48 1326

52 26 2775*a 2^1%

LM 1000 G T 62°7

LM 1500 G T 2900

114.2

(39)

Bilaga 11 37 Technische Daten für Gasoftomotoren mit Abwärmenutzüna bei Vollaslhptrieh einschließlich.

GenerQÎOrdQten mœ-WcrtiaH juni8i GST 0458/1 ( alle angegebenen Werte beziehen sich auf ISO-Standard - Leistung bei Nenndrehzahl, alle Abwärmedaten auf Motorflansch ohne Übertragungsverluste, Toleranz für die Einzelwerte tS/o)

J

3* § 5? I /

/ 1 s 2 1

s § § s ? 1 2

s 4-1 =

§ 1 1

2 1 1

î ;

r ; Î s

z a 2 s 2 2

_ O a

1 1 s s ; 1 s » s 1 s s' 1 1

2 s 5 s

, , H 1 2 1

a‘ . 2 - 2 S 2

_ 0 3

1 5 S 1 ; i s

? s 1 1 2 s Ï

1 8

1 S 2 8 Î 5 £ 1 1 1 2

2 2

= 2 g

»■ -•

s 2

2

0

_ u 3

1 § s s

? 1 1 i 5 2 2 1 S 1 1

S

2 s

1 §

, , S S 2

*■ 2 , 2

« «• S

2

-•

0

— 0 3

§ S 1 s ; ;

I s 2 5 H s ^{l i} I s' i i s 1 2 2 2 s 5 2 s -, s B

S

"" u

3 1 § s

-

s ; 2 1 5 s i

2 3 ; 2

1 i § -

g s 1

s ; 1 2 8 5 5

a 2 2 2 2 2

0

- u 1 1 1 s - I ^s ₅ ¹ ² ¹ s

; I E 1 s- i S § s 5 1 1

2 2 « 2 2 B 2 2

1

0

: 3

3 1 1 s r

£ s 2 _i 1

=

I ₀ 5 s ⁵g 1 2 ^s

8 1 2 1

; 1 •S s B ; P s K 2 2

i : 3

3 1

~

1 s s J i s

a s 1 S' 1 s i s : * 2 8 I s 5 1 1 5 = « - s s _ ; 2

f <3

3 § * 1 ; «

I 8 ^s

2 I 0 5 1

zg s 1 2

s ° ; !

§ s s « s S •* •*

3

LM750I 01

§ 0 1 g ; 0* 1 8

I 8 2

».

2 i s

1 2 c 1 ; I

8 : i

s s K

-, c 2 B B 5 a

3 3 1 0

§ s « s g 2 2 3 ^s »• i »• 8

2 * 2 ; 1

s 2 8 ; 2 2 « • 3 a 2 5

_ O3 § - 0 - j; j s 1 ;

8 2 0 2

2 2 i 2 1 s 5 2 1

; s » s ;

2 S B 2 s'

< X ^"1

? £ £

"3 u £ £

•3 £ ^£i £ •2 5 « s 1

£ _•3 £

8 £ s £

e

£ e

0.

H 1

■J i

t y.

\

£

f“

»

J

■SC

s a.£ 0

O<

O

8

1 1

X

c 33

8a 5 i 3 X

1

•<

c

3 1

C

! 1? c

& s.

[ i

< <

i 3

c 30.

<

iz 1£O

"e

•3

at E î

§

21 2 -6

1 5 1 f

« £

i I 1 1 0

J

'c£

z Q

3

!

- i

« s.c » .2 1

•S Ï

«3e

§ 3 1 - uv a

■0

1 1 s

5.

1

3

S 1

*

■D

£l

3

I

i

*5 D

Ï X

3 I M

■<

o

°o . J

o 5

1 1 0 •

i Ï

6 5 '

;

* i.

i

!

(40)

38 Bilaga 12

FOSIE

MOTTAGNINGS STATION FÖR NATURGAS

GASLEDN.

(tot ca 1700

FJ-SRKtë OMRÅDE sedimenH planerad

teriijgsMvArme- BASSÅNG \ (CENTRAL

1=10 000 ÄGLING

(41)

Bilaga 13 39

/ÄS1903-10-5f

(42)

Bilaga 14

40

Känslighetsanalys för alt. A och B avseende variationer i spec, naturgaspris 1983 års penningvärde

TOT. SPEC.

VÄRMEPROD.- KOSTNAD

ALT. A: VÄRMEPUMPANL. (3 MW) OCH GASPANNOR (2 X 4 MW)

ALT. B: ENBART GASPANNOR (3x4 MW)

ÖRE/kWh

SPEC. BRÄNSLEPRIS FÖR NATURGAS KALKYLENS GASPR IS

(43)

Denna rapport hänför sig till forskningsanslag 821677-8 från Statens råd för byggnadsforskning till Malmö Energiverk, Kraftvärmeverket, Malmö.

R128:1984

ISBN 91-540-4237-2

Art.nr: 6704128 Abonnemangsgrupp : Ingår ej i abonnemang Distribution:

Svensk Byggtjänst, Box 7853 103 99 Stockholm

Statens råd för byggnadsforskning, Stockholm Cirkapris: 30 kr exkl moms